近年來(lái),在基因編輯等新技術(shù)推動(dòng)下,以豬作為供體的異種器官移植取得較大進(jìn)展。豬的一些器官與人類器官大小和功能相似,經(jīng)過(guò)基因編輯后可以減少免疫排斥反應(yīng)等風(fēng)險(xiǎn)。全球醫(yī)學(xué)界近年已報(bào)告了基因編輯豬的心臟、腎臟移植到人體的多個(gè)案例,這些研究將有助于解決可供移植的器官短缺這個(gè)世界難題。
“跨物種救命”
源于自身優(yōu)點(diǎn)
不同物種間的器官移植被稱為異種器官移植。目前全球捐獻(xiàn)的人體器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,異種器官移植被認(rèn)為是解決移植器官短缺最可能的方向之一。醫(yī)學(xué)界此前曾嘗試以黑猩猩和狒狒等靈長(zhǎng)類動(dòng)物作為腎臟、肝臟等移植器官的供體,但效果都不理想。
豬的器官組織結(jié)構(gòu)、生理功能等與人體器官相近,并且與人類親緣關(guān)系較遠(yuǎn),傳播人畜共患疾病的風(fēng)險(xiǎn)較小;豬的飼養(yǎng)成本低、種類豐富、繁殖能力出色。這些優(yōu)點(diǎn)吸引了科學(xué)家的目光,豬被視為異種器官移植的理想供體候選者。但是,將豬器官移植到人體內(nèi)還有兩大風(fēng)險(xiǎn):豬的基因組攜帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,移植到人體后可能有毒性;豬器官可能引發(fā)人類免疫系統(tǒng)的排異反應(yīng)。
基因編輯技術(shù)和免疫學(xué)的發(fā)展為人體移植豬器官掃除了障礙??茖W(xué)家可以通過(guò)基因編輯技術(shù)去除或關(guān)閉豬身上有風(fēng)險(xiǎn)的基因,并插入一些人類基因,從而提高接受移植者長(zhǎng)期存活的可能性。中美等國(guó)研究人員2017年報(bào)告說(shuō),他們用基因編輯技術(shù)“敲除”了豬基因組中所有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。巴西圣保羅大學(xué)生物科學(xué)研究所研究人員2019年報(bào)告說(shuō),科學(xué)家已確認(rèn)豬體內(nèi)能引發(fā)人體排異反應(yīng)的3個(gè)基因,用基因編輯技術(shù)關(guān)閉這些基因就可能消除排異反應(yīng)。
在這些進(jìn)展的基礎(chǔ)上,醫(yī)學(xué)界逐步探索開(kāi)展豬器官移植手術(shù),其中美國(guó)進(jìn)展迅速。2022年1月,美國(guó)馬里蘭大學(xué)專家進(jìn)行了全球首例將基因編輯豬的心臟移植到人體的手術(shù),患者術(shù)后存活了約2個(gè)月。2023年9月,該機(jī)構(gòu)完成第二例基因編輯豬心臟移植手術(shù),患者約40天后死亡。